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2. ÍNDICE. Orden de los temas, indicando las páginas (NO OLVIDE COLOCAR EL TITULO DEL
TRABAJO AL INICIO).
Titulo y Portada………………………………………………………………………………Pág. 1
Indice………………………………………………………………………………………….Pág. 2
Resumen de la Investigación……………………………………………………………….Pág. 2
Introducción…………………………………………………………………………………. Pág. 3-4
Formulación del Problema………………………………………………………………… .Pág. 5
Materiales y Metodología de la Investigación………………………………………..….. .Pág.6-7-8
Resultados obtenidos……………………………………………………………………… .Pág. 9-10
Análisis y Discusión de los Resultados……………………………………………..……. .Pág. 11-12
Conclusiones…………………………………………………………………………………Pág. 13
Bibliografía……………………………………………………………………………………Pág. 14-15
Participación y Agradecimientos……………………………………………………….…. Pág. 16
3. RESUMEN DE LA INVESTIGACIÓN. En una (1) página explique de qué se trata la investigación,
cuál es su hipótesis, cómo se realizó y cuáles fueron sus resultados y conclusiones. Use
oraciones concretas y concisas. Máximo una (1) página.
Nuestra investigación consistió en inocular con hongos traídos del continente Antártico a
plantas de lechuga cultivadas y sometidas a estrés hídrico en condiciones de laboratorio.
Como hipótesis planteamos que Los hongos Antárticos adaptados a crecer en condiciones
de estrés hídrico, al ser inoculados en cultivos de lechuga Lactuca sativa L. formarán
simbiosis y le entregarán beneficios para sus procesos fisiológicos y productividad. El trabajo
experimental se llevó a cabo en dependencias del Centro de Estudios Avanzados en Zonas
Áridas (CEAZA) de la Universidad de La Serena, donde se cultivaron plantas de lechugas
que luego fueron trasplantadas e inoculadas con el hongo Antártico Phaeosphaeria
microscopica. Se dividió en 4 tratamientos (T1, T2, T3 y T4) 2 de ellos sometidos a estrés
hídrico (T1 y T2) y los otros 2 (T3 y T4) con aporte hídrico continuo. Sólo dos de estos
tratamientos fueron inoculados con hongos (T2 y T4) y durante un periodo de dos meses se
realizaron mediciones cada 12 días y se determinaron los mecanismos de tolerancia al estrés
hídrico, Tasa fotosintética, Uso Eficiente del Agua, Azúcares Solubles Totales y la Biomasa
fresca en todos los tratamientos.
Como resultado obtuvimos que las plantas de lechugas inoculadas con el hongo Antártico y
formadoras de simbiosis presentaron una mayor Eficiencia en el Uso del Agua y una mayor
cantidad de Azúcares solubles totales, producto del aporte que el hongo proporciona a la
raíces de la planta. Por otra parte, el incremento en el crecimiento a través de la medición
de la biomasa fresca correspondió al tratamiento con riego continuo y con hongos, al igual
que la mayor tasa fotosintética, lo que responde a que la mayor eficiencia en el uso del agua,
les permite a las plantas tener un incremento en estos parámetros. El tratamiento control
presentó los menores valores en los mecanismos medidos de tolerancia al estrés hídrico.
Nuestros resultados nos permiten concluir que la simbiosis presentó una interacción hongoplanta beneficiosa, otorgándole el hongo a las lechugas las condiciones necesarias para
crecer en los cultivos sometidos a estrés hídrico y por lo tanto se puede considerar como una
buena opción biológica para la agricultura local y para ayudar a solucionar en parte el
problema de la escasez de agua que afecta a esta actividad.
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4. INTRODUCCIÓN. ¿Qué les motivó a investigar? Señale la situación o problema sobre el cual
se desarrolla esta investigación, considerando todos los antecedentes. Debe entregar el
“marco teórico” que sustenta su hipótesis y la investigación experimental. Mencione la
información obtenida de fuentes bibliográficas. No olvide citar los textos de otros autores.
Máximo dos (2) páginas.
Como consecuencia del Cambio climático causado por el efecto antrópico, se han alterado
el crecimiento y desarrollo de los ecosistemas terrestres. En este sentido, la degradación de
la tierra es el resultado de la combinación de varias causas tales como las prácticas agrícolas
no adecuadas, la fragilidad de los ecosistemas, presiones de origen humano como
contaminación y urbanización y las presiones naturales provenientes de un clima más
variable y agresivo (Santibáñez & Santibáñez, 2007).
El “cáncer de la tierra” como se ha denominado al proceso de desertificación, es el resultado
de una compleja interacción que emerge de las relaciones entre las variaciones climáticas y
prácticas inadecuadas por parte del ser humano, siendo responsable de una pérdida
importante de la productividad de los suelos fértiles. Se ha estimado que el 66% del territorio
de nuestro país presenta diversos grados de erosión y/o desertificación, afectando
principalmente poblados rurales y marginales, cuyas economías de subsistencia están
estrechamente ligadas a los recursos naturales. En nuestra zona, la desertificación afecta a
toda la Región de Coquimbo en distintos niveles de intensidad siendo categorizados como:
estado grave, moderado y leve por la CONAF (2006). De esta manera, agentes científicos,
económicos y gubernamentales han reconocido su importancia y han asumido el compromiso
de reducir y prevenir la degradación sistemática de los suelos fértiles, además de rehabilitar
aquellas parcialmente afectadas y recuperar las desertificadas. Por lo que la búsqueda de
una alternativa puede ser una idea complementaria con la cual aportamos al desarrollo
biotecnológico al servicio de la comunidad y a la región.
La agricultura y el problema de la escasez hídrica.
La producción agrícola en la región de Coquimbo en los últimos años ha enfrentado el
problema de la escasez de agua, debido a la baja pluviosidad que se ha presentado en la
zona. El efecto del estrés ambiental, en particular el hídrico, representa una fuerte restricción
para la mantención de la productividad de los cultivos, de modo que, adicionado a factores
como pérdida de suelo, baja producción y desertificación reducen dramáticamente las
posibilidades para la agricultura sustentable (Román, 2003).
Dentro de los productos ofrecidos por el mercado agrícola, las hortalizas presentan el mayor
consumo, siendo la lechuga la de mayor demanda. El cultivo de este recurso es ampliamente
conocido e implementado en todo el mundo por medio de numerosos tipos de cultivo y
variedades de cepas, llegando a ser el vegetal más consumido dentro de las hortalizas (San
Martín, 2004).
La lechuga (Lactuca sativa L.) es una especie que presenta un 94% de su peso en agua, un
sistema radical pequeño y la mayoría de las raíces se encuentran cercanos a la superficie.
Estas propiedades le confieren una alta dependencia al agua, por lo tanto, las hace
vulnerables a periodos cortos de sequía. Los efectos más característicos del estrés hídrico
en el crecimiento vegetal son la disminución en la extensión de la hoja y de la tasa
fotosintética. Las plantas utilizan varias estrategias para soportar la escasez de agua; en
tejidos vegetativos, la limitación rápida de pérdida de agua ocurre a través del cierre de
estomas (González et al., 2001), mientras que la adaptación a largo plazo a la sequía y el
desarrollo de la semilla son acompañados por la expresión de genes que codifican las
proteínas implicadas en los procesos protectores.
Es fundamental estudiar y evaluar las respuestas fisiológicas de las plantas bajo diferentes
condiciones de estrés, centrándose principalmente en (i) el estudio de los posibles efectos
del cambio climático); (ii) el análisis de la interacción de las lantas con los factores
ambientales y (iii) el rendimiento de los cultivos (Tambussi, 2004; Montoliu, 2010).
Diversas estrategias se han implementado en la agricultura para abastecer de agua y
nutrientes a los cultivos. La implementación de fertilización biológica como una herramienta
de agricultura ecológica sustentable, destacándose el uso de microorganismos beneficiosos,
como los hongos; con el objetivo de movilizar, reciclar nutrientes y aprovechar la fertilidad del
suelo, es de gran interés como una medida alternativa ecológica cuyos resultados son más
eficientes que los obtenidos por el uso de fertilizantes convencionales (Núñez et al., 1999;
Barrer, 2009).
Debido a la accesibilidad restringida en el uso del agua para proyectos productivos agrícolas
en muchas zonas de nuestro país y al Cambio climático mundial que ha generado un aumento
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en el tiempo de los periodos de sequías, es necesario investigar alternativas para el manejo
y producción de especies vegetales además de comprender los procesos fisiológicos de los
cultivos sometidos a estrés ambiental para establecer mejoras en su producción.
Organismos endófitos y su relación de simbiosis con los vegetales.
Dentro de las relaciones ecológicas establecidas en estudios comunitarios, las plantas
generan relaciones cooperativas con otros organismos; asociaciones de beneficio mutuo
entre las raíces y los hongos que habitan el suelo (Faggioli & Freytes, 2008; Andrade, 2010).
Esta asociación se encuentra en un 80% de las especies estudiadas (Harris-Valle et al.,
2009). En este contexto, los hongos que forman simbiosis son parte integral y positiva de
numerosos ecosistemas por lo que se consideran de vital importancia para la supervivencia
de plantas (Pérez et al., 2011; Fernández, 2012). Luego de concurrir a la exposición realizada
por científicos de la Antártica sobre la vegetación y las condiciones ambientales de esa
región, nos generó una fuerte inquietud sobre el tema, lo que llevó a motivarnos a pedir ayuda
a investigadores con experiencia en hongos antárticos para llevar a cabo nuestra
investigación. El conocimiento de los problemas que enfrenta la agricultura local a causa de
la escasez hídrica y los beneficios que pueden aportar los hongos extraídos de las plantas
antárticas, nos motivó a conocer por medio de la experiencia en laboratorio si es posible
obtener beneficios de la simbiosis entre Lactuca sativa L. (lechuga) y los hongos antárticos,
sometidos a diferentes condiciones de estrés hídrico. De esta manera los resultados de
nuestra investigación podrían solucionar y ayudar a enfrentar el problema de sequía en
cultivos agrícolas de nuestra región, proporcionando una alternativa para mejorar la
productividad de un recurso agrícola de importancia comercial.
Un atributo relevante de los Hongos es la capacidad del micelio de incrementar el área de
absorción de la raíz de la planta de al menos 100 veces, aumentando con ello la capacidad
de contenido de macro y micro nutrientes. En general las plantas en simbiosis con hongos
presentan un incremento en las tasas fotosintéticas y mayor tolerancia a sequías (Martínez
& Pugnaire, 2009; Carreón et al., 2008). Existen diversas condiciones ambientales adversas
que pueden provocar estrés en las plantas (Covarrubias, 2007), siendo la sequía la que limita
la fotosíntesis principalmente a través del cierre de estomas y mediante un desbalance
metabólico (González et al., 2001), afectando el crecimiento de los órganos de la planta,
dando por resultado la alteración de sus características morfológicas (Covarrubias, 2007).
El Continente Antártico como fuente de recursos biotecnológicos.
Es el continente más frío y el que recibe el menor porcentaje de precipitaciones del mundo
(INACH, 2006). Uno de los lugares más extremos para el desarrollo de la vida, que presenta
factores limitantes para el crecimiento, desarrollo y distribución geográfica de las plantas, el
continente Antártico.
En la Antártica, las plantas se encuentran distribuidas desde las islas periféricas hasta en los
lugares cercanos al polo, donde han logrado sobrevivir a las severas condiciones ambientales
en un largo proceso de adaptación que les ha permitido vivir durante milenios en un clima de
gran adversidad (INACH, 2006). Factores abióticos como la alta radiación y salinidad, bajas
temperaturas y la escaza disponibilidad de agua determinan que las plantas y organismos
endófitos desarrollen una estrecha simbiosis como un mecanismo eficiente para hacer frente
a las extremas condiciones ambientales que prevalecen en dicho continente (Pardo &
Zamora, 2012).
Debido a las condiciones desfavorables que se presentan en la Antártica, ha despertado un
gran interés el estudio de los organismos que poseen características particulares que les
permiten sobrevivir y desarrollarse (Domínguez, 2008; Pardo & Zamora, 2012); por lo que se
puede considerar a esta región como una gran fuente de recursos con propiedades genéticas
que pueden ser aprovechados para el beneficio humano a través del desarrollo de la
biotecnología.
Todo lo expuesto, nos motivó a realizar este trabajo de investigación, para conocer los efectos
de la simbiosis ente el hongo Phaeosphaeria microscopica extraído de raíces de la especie
antártica Colobanthus quitensis. Específicamente, pudimos determinar el efecto beneficioso
del hongo antártico sobre la eficiencia en el uso de agua en un cultivo de la lechuga Lactuca
sativa L. actuando como una posible solución para enfrentar la sequía en la agricultura de la
región.
5. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. Pregunta, Hipótesis y Objetivos. Delimite en forma clara y
precisa la pregunta de investigación, hipótesis (o respuesta tentativa a la pregunta de
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investigación, con claridad respecto a sus variables independientes y dependientes) y
establezcan a partir de ella los objetivos del trabajo. Máximo una (1) página.
Pregunta: ¿Hongos endófitos extraídos de la Antártica realizan simbiosis con la especie de
interés agrícola Lactuca sativa L., confiriéndole una mayor eficiencia en el uso del agua y
tolerancia al estrés hídrico que afecta actualmente la región de Coquimbo?
Hipótesis: Los hongos Antárticos adaptados a crecer en condiciones de estrés hídrico al ser
inoculados a cultivos de lechuga Lactuca sativa L. mejorarán los procesos fisiológicos y
productivos.
Objetivos:
Objetivo general:
A partir de muestras de hongos extraídos de individuos de Colobanthus quitensis
provenientes de las Islas Shetland del Sur y aislados en laboratorio, verificar si el hongo
puede realizar simbiosis con raíces de Lactuca sativa L. con la finalidad de ser utilizado como
una posible solución al estrés hídrico de los cultivos de la zona.
Objetivos específicos:
1.- Inocular hongos antárticos en plantaciones de Lactuca sativa L. bajo condiciones de
laboratorio.
2.-Determinar el crecimiento a través de la medición de Biomasa de Lactuca sativa L.
inoculada con hongos antárticos.
3.- Medir mecanismos de tolerancia al estrés como tasa fotosintética, Uso Eficiente de Agua
y Producción de Azúcares Solubles en las plantas de L. sativa L.
6. MATERIALES Y METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN. Realice una descripción detallada (paso
a paso) de cómo fue realizada la investigación. Dentro de esta descripción considere: (a)
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Presentar el área de estudio. (b) Indicar los materiales utilizados para obtener la información;
los métodos y/o técnicas de recolección de datos, muestreo y análisis de los mismos;
cronograma de las actividades del trabajo. Si la metodología fue utilizada por otros
investigadores, debe citarla. Máximo tres (3) páginas.
Importante: Sólo se acepta el nuevo conocimiento, cuando el investigador indica
claramente el camino recorrido para obtener su descubrimiento, de modo que otros
puedan reproducir y verificar las observaciones y evidencias obtenidas.
a) Área de Estudio:
El trabajo experimental se llevó a cabo en dependencias del Centro de Estudio Avanzados
de Zonas Áridas (CEAZA) de la Universidad de La Serena.
b) Materiales:
o Semillas de Lactuca sativa L.
o Aislamiento e identificación de hongo antártico
o Inoculación de hongo y comprobación de simbiosis.
o Bandeja de germinación con capacidad para 80 plántulas.
o Tierra esterilizada.
o Arena esterilizada.
o Autoclave.
o Agua potable.
o Pinzas.
o Placa petri.
o Regadera.
o Macetas 500 ml.
o IRGA marca LICOR
o Espectrofotómetro
o Balanza electrónica marca Boeco BBL-52.
o Palos de madera para identificación de plantas.
c) Metodología:
1. Cultivo e inoculación.
En una Placa petri se depositaron las semillas de L. sativa L. y con la ayuda de una pinza se
sembraron 4 semillas en cada espacio de la bandeja de germinación.
Como sustrato se utilizó una mezcla de tierra y arena previamente esterilizada en autoclave
a 130 °C, en una proporción 3:1.
Después de 15 días se trasplantaron 60 plantas a macetas de 500 ml de capacidad.
Se dividió las plantas en 4 tratamientos con 15 réplicas cada uno.
Se inoculó 2 tratamientos con 1000 esporas g-1 del hongo Antártico) Phaeosphaeria
microscopica previamente aislado e identificado.
2. Aislamiento, identificación e inoculación del hongo antártico:
Raíces frescas de Colobanthus quitensis fueron cortadas en segmentos de 1 cm y
esterilizadas por inmersiones en etanol 70% (1 min) e hipoclorito de sodio 2% (3 min), y
posteriormente lavadas con agua destilada (2 min). Cada fragmento fue depositado en una
placa Petri con agar dextrosa (PDA) y cloranfenicol a 100 g mL/l. Cada placa fue incubada
por 60 días a 18°C y las colonias individuales registradas fueron transferidas nuevamente al
medio de cultivo PDA y almacenadas a 4°C. La identificación de las colonias se llevó a cabo
mediante la amplificación de la región ITS y la subunidad mayor del ribosoma nuclear (rRNALSU) usando el ITS-5/Lr6. El ADN fue extraído usando el kit específico “Fungal DNA MiniKit
(Omega-Biotek)”. Posteriormente el producto de PCR fue purificado y secuenciado en ambos
sentidos en Seoul, Korea (Macrogen sequence Service). Las secuencias obtenidas y aisladas
fueron analizadas con el programa BLAST (Basic Local Alignment search Tool) para poder
determinar el porcentaje máximo de concordancia con las secuencias almacenadas en los
bancos mundiales. Con lo anterior se pudo determinar que 3 diferentes hongos agrupan más
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del 99% de los hongos aislados de raíces de C. quitensis, siendo el hongo seleccionado para
este estudio (Phaeosphaeria microscopica) aquel con la mayor proporción (78%). La
inoculación del hongo seleccionado fue a través de medio líquido para los tratamientos “con
hongos” y a los controles solamente se les aplicó en vector acuoso. Al cabo de 15 días 3
plantas por cada tratamiento “con hongos” fueron extraídas y sus raíces analizadas para
comprobar la simbiosis efectiva.
3. Identificación de los tratamientos:
Los Tratamientos utilizados para el presente estudio corresponden a:
T1: s/A c/M (con estrés hídrico y con hongos).
T2: s/A s/M (con estrés hídrico y sin hongos).
T3: c/A s/M (sin estrés hídrico y sin hongos).
T4: c/A c/M (sin estrés hídrico y con hongos).
Los tratamientos con estrés hídrico, recibieron 50 ml de H2O potable cada 4 días y los
tratamientos sin estrés hídrico, recibieron 50 ml de H2O potable todos los días. Cada planta
fue puesta en un medió inerte previamente autoclavado (a presión y temperatura) para
eliminar todo hongo y bacteria que pudiese afectar los resultados. De la misma manera todas
las plantas de lechugas una vez germinadas y previo a la inoculación del hongo antártico
recibieron un fungicida de amplio espectro (Benlate SA) para eliminar posibles hongos extras
al tratamiento.
4. Mediciones de Mecanismo de Tolerancia al estrés:
Las mediciones se realizaron mediciones cada 12 días durante un periodo de dos meses.
4.1.
Tasa Fotosintética = µmolm-2s-1. Se utilizó un equipo medidor infrarrojo de
gases IRGA marca Licor (LI-6400XT Portable Photosynthesis System).
4.2.
Uso Eficiente de Agua (EUA) = µmol de CO2 m-2s-1/mmol H2O m-2s-1, calculada
como el cociente entre la fotosíntesis y la conductancia estomática.
4.3.
Azúcares Solubles Totales = mg azúcar/g peso fresco. Se determinó por
espectrofotometría utilizando el método del Resorcinol (Roe 1934) con una lectura
a 520 nm, utilizando sucrosa como estándar.
5. Biomasa fresca (B)= mg/individuo. Para calcular el crecimiento de las plantas se
pesó cada individuo con una balanza electrónica digital (Boeco BBL-52, 0.01 g de
precisión).
6. Análisis Estadístico:
Para detectar diferencias significativas entre los tratamientos se desarrolló un análisis de
varianza (ANOVA) de dos vías, previa verificación de la normalidad y homogeneidad de
varianza; por otra parte los datos que no cumplieron con estos supuestos fueron
ajustados mediante logaritmo (Ln+1). Para realizar las pruebas estadísticas se utilizó el
software Statistica ver 7.0. No obstante, en los casos que no cumplieron los supuestos
aún cuando se aplicara transformación, se utilizó una prueba no restringida PERMANOVA
(Anderson, 2001; McArdle & Anderson, 2001) que se basa en distribuciones nulas
(permutaciones) para calcular la significancia estadística.
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7. Cronograma:
Actividades
Búsqueda Información sobre la Antártica y sus recursos
Elección de tema y Planificación del Diseño Experimental
Trabajo Experimental
Mediciones
Búsqueda de material bibliográfico
Planteamiento del Problema e Hipótesis
Análisis Resultados
Redacción Formulario
Revisión de lo Redactado
Subir Formulario a Plataforma
Abril
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Mayo
Mes
Junio
Julio
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Agosto
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7. RESULTADOS OBTENIDOS. Presente los resultados (valores) obtenidos y los análisis derivados
de su investigación. Use tablas, gráficos u otra representación (2 como máximo, por el espacio
disponible) que muestren de manera resumida sus resultados para una mejor comprensión.
Como máximo use tres (3) páginas.
De los tratamientos evaluados se obtuvieron los siguientes resultados (Tabla 1):
La mayor Tasa fotosintética y Biomasa (peso fresco) se registraron en el tratamiento T4 con
un promedio de 10,37 ± 1,24 (µmolm-2s-1) y 96,58 ± 3,57 mg/ind., respectivamente. El
tratamiento T1 obtuvo los menores valores de estas variables medidas.
La mayor EUA con 3,76 ± 0,23 (µmolCO2/mmolH2O) y mayor contenido de Azúcares solubles
totales con un valor de 96,82 ± 4,03 mg/g se presentó en el tratamiento T2, seguido por el
tratamiento T4, ambos con inoculación del hongo Antártico.
Tabla1. Mediciones a cultivo de Lactuca sativa L. en condiciones de estrés hídrico y sin estrés
hídrico.
Mecanismo de Tolerancia al Estrés
Biomasa
EUA
Azúcares
Tratamientos Tasa fotosintética
77,06 ± 3,84 2,50 ± 0,33 79,89 ± 1,30
T1 (s/A; s/M) 6,38 ± 1,30
83,49 ± 4,40 3,76 ± 0,23 96,82 ± 4,03
T2 (s/A; c/M) 8,17 ± 0,49
8,42
±
0,58
82,26 ± 4,41 2,43 ± 0,30 78,25 ± 2,00
T3 (c/A; s/M)
96,58 ± 3,57 3,25 ± 0,38 88,13 ± 8,25
T4 (c/A; c/M) 10,37 ± 1,24
Valores representan promedio ± D.E.
De los análisis realizados a las diferentes variables de respuesta al estrés hídrico (Figura
1A,B,C y D), los resultados que se obtuvieron fueron los siguientes:
Tasa Fotosintética:
La tasa fotosintética (Figura 1A), presentó el mayor valor en el tratamiento T4 y el menor en
el T1, siendo ambos estadísticamente significativos (F3=6,52; P<0.05) del resto de los
tratamientos. Por otra parte, los tratamientos T2 y T3 no mostraron significancias (P>0.05).
Eficiencia en el Uso del Agua:
La eficiencia en el uso del agua (Figura 1C) presentó el mayor valor en el tratamiento T2 y el
menor en el tratamiento T3. Siendo el T2 significativamente mayor (F3=2,65; P<0.001) que el
resto de los tratamiento, mientras que los tratamiento T1 y T3 no presentan diferencias
significativas (P>0.05)
Producción de Azúcares solubles totales:
La producción de azúcares totales (Figura 1D) presentó el mismo patrón observado en el
tratamiento del uso eficiente del agua, presentando el mayor valor en el tratamiento T2 y el
menor en el tratamiento T3. Con T2 significativamente mayor (pseudoF3=50,77; P<0.001)
que el resto de los tratamiento, y los tratamiento T1 y T3 si registrar diferencias significativas
(P>0.05).
Biomasa (peso fresco):
La Biomasa fresca (Figuras 1B, 2) registró el valor más alto en el tratamiento T4 y el valor
más bajo en el T1, coincidiendo con los resultados de tasa fotosintética, siendo ambos
estadísticamente significativos (F3=62,48; P<0.05) del resto de los tratamientos. No
registrándose diferencias significativas (P>0.05) entre los tratamiento T2 y T3.
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C
s/A c/M c/A s/M c/A c/M
Tratamientos
B
Azúcares Solubles Totales
(mg/g)
EUA
(µmolCO2 /mmolH2O)
4,50
4,00
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
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b
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Tratamientos
a
b
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A
c
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b
Biomasa
(mg/g)
Tasa Fotosintética
(µmolm -2s-1)
12
Tratamientos
D
Tratamientos
Figura 1. Variables de Respuesta al estrés hídrico.
Leyenda: Letras diferentes indican que existe diferencia estadísticamente significativa.
Figura 2. Cultivos de Lactuca sativa L. inoculada con hongo Phaeosphaeria microscopica.
Leyenda: de izquierda a derecha, T1 (sin agua y sin hongo), T2 (sin agua y con hongo), T3
(con agua y sin hongo) y T4 (con agua y con hongo).
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8. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS. A partir de los gráficos y tablas, interprete los
resultados. Dentro de este análisis considere: qué dicen los resultados, logro de objetivos,
validación o refutación de la hipótesis, limitaciones o problemas durante el desarrollo de la
investigación. Considere también la comparación de sus resultados con la bibliografía
consultada (¿se contradicen, se refuerzan, hay nuevos hallazgos?). No olvidar citar sus
referencias. A su vez, haga una proyección de su investigación. Tres (3) páginas como máximo.
Los resultados indican que las plantas sometidas a estrés hídrico e inoculadas con el hongo
(s/A; c/M) presentan una tasa fotosintética similar al de las plantas sin estrés e inoculadas
(s/A; c/M) pero al observar los registros del tratamiento T1 (s/A; s/M), el tratamiento con hongo
presentó una tasa fotosintética mayor. Estos resultados permiten inferir que las plantas en
simbiosis recibieron un aporte beneficioso por el hongo, registrándose la mayor tasa
fotosintética en el tratamiento con riego e inoculado y menor en el tratamiento con estrés
hídrico (T1). Esto concuerda con los trabajos descritos por Lawlor & Cornic (2002) y Tezara
et al. (1999) quienes argumentan que la fotosíntesis disminuye cuando el contenido relativo
del agua disminuye y que la sequía limita la fotosíntesis principalmente a través del cierre de
estomas mediante un desbalance metabólico. González et al. (2001) menciona que las
micorrizas incrementan la tasa fotosintética, al igual como se pudo observar en los
tratamientos inoculados.
El crecimiento de las plantas estimado a través de la medición de la biomasa fresca, presentó
un menor peso/individuo en el tratamiento sometido a estrés hídrico y sin inoculación, y una
mayor biomasa en las plantas que crecieron con agua y micorrización. Al igual que la tasa
fotosintética, estos resultados nos indican que al tener restricción en el aporte hídrico, las
plantas adquieren del hongo beneficios que le permiten obtener un mayor crecimiento. Los
resultados concuerdan con Fernández (2008), Pérez et al. (2011) y Ortuño (2012), quienes
mencionan que las plantas micorrizadas crecen mejor que las no micorrizadas. También
coinciden con Ellis et al. (1985) quien indica que plantas de trigo micorrizadas sometidas a
condiciones de estrés hídrico presentaron un aumento en su biomasa en comparación con
aquellas sin micorrizas. Román (2003) igualmente al cultivar ají (Capsicum annuum L.)
inoculados con micorrizas obtuvo efectos positivos en el crecimiento expresado en una mayor
biomasa fresca. Allen et al. (1981) y Villegas & Cifuentes (2004) también mencionan que las
micorrizas arbusculares incrementan la biomasa vegetal.
Los resultados permiten inferir que la simbiosis de las lechugas con los hongos antárticos fue
benéfica permitiéndole que éstas crezcan aumentando su área foliar y por ende su biomasa
de acuerdo con Ruscitti et al. (2007) que sugieren que en condiciones de estrés, las plantas
inoculadas aumentan la biomasa.
De las plantas cultivadas, las del tratamiento sometido a estrés hídrico e inoculado con el
hongo (Phaeosphaeria microscopica) presentó la mayor Eficiencia en el Uso del Agua.
Ambos tratamientos que crecieron con presencia del hongo antártico presentaron la mayor
EUA.
Estos resultados concuerdan con Harris-Valle et al. (2009) que señala que la
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micorrización mejora el estado hídrico de las especies vegetales cuando se presenta un
déficit de agua, al incrementar la Eficiencia en el Uso del Agua. De igual manera Ruiz-Lozano
et al. (1995) observó una mayor Eficiencia en el Uso del Agua en plantas de trigo colonizadas
por micorrizas, argumentando que los hongos incrementan la tolerancia a la sequía de las
plantas en términos de mantener el crecimiento en condiciones de estrés y permitir el uso
eficiente del agua.
Los resultados que aquí se reportan coinciden con Ruiz-Lozano et al. (2003), quienes
mencionan que la simbiosis con hongos aumenta el crecimiento de las plantas y contribuye
a la resistencia a la sequia al igual que Augé (2001) que indica que esta simbiosis modera la
tasa de crecimiento y mejora la eficiencia en el uso del agua.
Según Feng et al. (2002) al inocular plantas de maíz con micorrizas en condiciones de estrés,
señala que incrementó la concentración de azúcares al igual que Harris-Valle et al. (2009)
que mencionan que la micorrización incrementa la concentración de azúcares cuando las
plantas están en condiciones de estrés hídrico. Esto concuerda con los resultados obtenidos,
ya que el tratamiento con micorriza y déficit de agua (T2) presentó la mayor concentración
de azúcares solubles totales seguido por el tratamiento T4.
Todo lo expuesto, nos permitió confirmar nuestra hipótesis y afirmar que la simbiosis formada
por el hongo antártico (Phaeosphaeria microscopica) y la especie de interés agrícola Lactuca
sativa L. fue beneficiosa para las plantas de lechugas, mejorando sus procesos fisiológicos y
su productividad.
De igual forma se logró el objetivo principal que fue verificar que los hongos Antárticos
formarían simbiosis con las raíces de la lechuga y posiblemente le ayudarían a mejorar la
eficiencia en el uso del agua.
Las proyecciones de nuestro trabajo apuntan a continuar desarrollando experimentalmente
inoculciones con hongos antárticos en plantas nativas para estudiar sus beneficios en
fitorremediación de suelos contaminados o en reforestación de la flora en estado de
conservación y de poblaciones reducidas de nuestra región.
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9. CONCLUSIONES. Describa en tres o cinco oraciones lo más relevante de su investigación.
Considere si se comprueba o rechaza la hipótesis (cómo responden los resultados a los
objetivos planteados) y qué otra experiencia y hallazgos obtenidos de esta investigación
pueden servir a otros científicos. Una (1) página como máximo.
De esta investigación se puede concluir que de las lechugas sometidas a 4 tratamientos
diferentes, las del tratamiento T4 (con agua y con hongo) presentaron mayores
parámetros de crecimiento (Tasa Fotosintética y Biomasa); ésto puede deberse a que
tuvo las condiciones necesarias otorgadas por el hongo antártico para tener un
crecimiento óptimo y que este beneficio les permitió tener una producción mayor.
En los tratamientos T2 (sin agua y con hongo) y T3 (con agua y sin hongo) se obtuvieron
valores similares de Tasa fotosintética y Biomasa, pero al comparar los niveles de
azúcares y la eficiencia en el uso del agua en éstos, se encontró que el tratamiento T2
(sin agua y con hongo) presentó los valores más altos, lo que podría explicarse debido a
que el hongo ayuda a las plantas a resistir de mejor forma la falta de agua y es así como
ésta presenta una mayor eficiencia en su uso y una mayor concentración de azúcares
totales.
Los resultados obtenido permiten responder la hipótesis verificando que se produjo la
simbiosis entre lechugas (Lactuca sativa L.) y el hongo (Phaeosphaeria microscopica),
ya que se pudo observar un mayor crecimiento entre las plantas inoculadas, debido a que
los hongos le proporcionaron a las plantas las condiciones biológicas para que pudieran
nutrirse y resistir en condiciones de estrés hídrico.
Se concluye que las hongos realizaron una simbiosis positiva con la raíz de la lechuga,
gracias a sus características de resistencia y adaptación a distintos tipos de estrés
ambiental propios de la zona Antártica, proporcionándole las condiciones necesarias para
su crecimiento y ayudándolas en los mecanismos de resistencia al estrés hídrico. Por lo
tanto, los hongos Antárticos podrían ser muy útiles para desarrollar nuevas tecnologías
que permitan mitigar las condiciones de estrés ambiental que limitan el desarrollo agrícola
de la zona norte de Chile.
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10. BIBLIOGRAFÍA. Debe mencionar detalladamente todos los libros, revistas y páginas web
consultadas para realizar su investigación. Recomendamos respetar las normas de citación
bibliográfica establecidas en el documento “Guía de citas bibliográficas”. Este documento se
puede encontrar en el sitio http://www.tesis.uchile.cl/pdf/guia.pdf.
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[Consulta: 19 de Junio de 2013].
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11. PARTICIPACIÓN. Describir brevemente la participación de los integrantes en el trabajo (media
página como máximo).
Katya Urqueta Vicencio
Trabajo en Laboratorio del CEAZA De La Universidad De La Serena.
Lectura Investigaciones relacionadas.
Búsqueda de información en sitios web.
Traducción de publicaciones.
Redacción del escrito.
Gabriela Rubio Mura
Trabajo en Laboratorio del CEAZA De La Universidad De La Serena.
Lectura Investigaciones relacionadas.
Búsqueda de información en sitios web.
Traducción de publicaciones.
Redacción del escrito.
Paulina Ossandon Fuentes
Trabajo en Laboratorio del CEAZA De La Universidad De La Serena.
Lectura Investigaciones relacionadas.
Búsqueda de información en sitios web.
Traducción de publicaciones.
Redacción del escrito.
12. AGRADECIMIENTOS. Brevemente, en caso de ser necesario (media página como máximo).
Se agradece a Marco A Molina-Montenegro, científico asesor de nuestra investigación por
guiarnos y apoyarnos durante la investigación. Agradecemos el apoyo de Jessica Vargas
(Ecologo Marino), Apoderada de 2° medio del establecimiento Leonardo Da Vinci. También se
agradece a la profesora Norys Villarroel A., Docente de Estudio y Comprensión de la Naturaleza
y Biología del Establecimiento Leonardo da Vinci por guiar, motivar y apoyar en todo momento el
desarrollo del trabajo.
Al laboratorio de investigación CEAZA (Centro de estudio de zonas áridas), por permitir el uso de
sus dependencias para el montaje y experimentación de nuestra investigación.
Se agradece el apoyo y facilidades que brindaron profesores, compañeros y autoridades
educacionales del establecimiento, para desarrollar el proyecto.
Por último agradecer a los familiares por haber dado todo su apoyo y por el tiempo dedicado.
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